离心式压缩机课件

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1、培训教材 机械 培训教材 一、压缩机的分类 按其原理可分为： 往复式（活塞式）压缩机、离心回转式（旋转式）压缩机（涡轮式、水环式、透 平）压缩机，轴流式压缩机，喷射式压缩机及螺杆压缩机等各种型式。 按压缩机的气缸位置（气缸中心线）可分为： （1）卧式压缩机，气缸均为横卧的（气缸中心线成水平方向）。 （2）立式压缩机气缸均为竖立布置的（直立压缩机）。 （3）角式压缩机，气缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。 按气缸的排列方法可分为： （1）串联式压缩机：几个气缸依次排列于同一根轴上的多段压缩机，又称单列 压缩机。 （2）并列式压缩机：几个气缸平行排列于数根轴上的多级压缩机，又称双列压 缩

2、机或多列压缩机。 （3）复式压缩机：由串联和并联式共同组成多段压缩机。 （4）对称平衡式压缩机：气缸横卧排列在曲轴轴颈互成180度的曲轴两侧，布置 成H型，其惯性力基本能平衡。（大型压缩机都朝这方向发展）。 培训教材 按活塞的压缩动作可分为： （1）单作用压缩机：气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。 （2）双作用压缩机：气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压 缩机。 (3 )多缸单作用压缩机：利用活塞的一面进行压缩，而有多个气缸的压 缩机。 （4）多缸双作用压缩机：利用活塞的两面进行压缩，而有多个气缸的压 缩机。 按压缩机的排气终压力可分为： （1）低压压缩机：排气终了压力在310

3、表压。 （2）中压压缩机：排气终了压力在10100表压。 （3）高压压缩机：排气终了压力在1001000表压。 （4）超高压压缩机：排气终了压力在1000表压以上。 离心式压缩机 一、离心式压缩机的原理 工作原理 离心式压缩机的作用原理为：主轴随原动机转动，带动 叶轮高速旋转时，气体沿轴向进入叶轮，被离心力高速甩 出叶轮，然后进入流通面积逐渐扩大的扩压器中，气体流 速急剧下降、压力提高，将气体的动能转化为压力能，然 后进入第二级中进一步提高压力，以此类推。每一级叶轮 相当于一级压缩，单级叶轮的叶顶速度越高，每一级的叶 轮的压力比就越大，压缩到同一压力的叶轮数就越少 离心式压缩机 离心式压缩机

4、二、离心式压缩机的分类 按气体运动方向分类 1、离心式：气体在压缩机内大致沿径向流动 2、轴流式：气体在压缩机内大致沿轴向流动 3、轴流离心组合式：有时机组在轴流的高压段配上离心式。 按排气压力分 1、通风机： PD0.0142MPA 表压 2、鼓风机：0.0142MPA PD0.245MPA 表压 3、压缩机：PD0.245MPA 表压 按剖分形式分 1、水平剖分：机组外壳按水平形式剖分 MCL 2、筒形：机组外壳为垂直形式剖分 BCL 离心式压缩机 三、优缺点 与活塞式压缩机相比有以下一些优点。 1、离心式压缩机的气量大，结构筒单紧凑，重量 轻，机组尺寸小，占地面积小。 2、运转平衡，操作

5、可靠，运转率高，摩擦件少， 因之备件需用量少，维护费用及人员少。 3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以 做到绝对无油的压缩过程。 4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜 于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。 离心式压缩机 缺点： 1、离心式压缩机目前还不适用于气量太小 及压比过高的场合。 2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气 量调节虽较方便，但经济性较差。 3、目前离心式压缩机效率一般比活塞式压 缩机低。 离心式压缩机 四、 离心式压缩机的基本结构 离心式压缩机由转子及定子两大部分组成，习惯 上常将离心式压缩机中转动的零部件称为转子， 不能转动的零部件称为定子。 结构如图所示。转

6、子包括转轴，固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、 推力盘及联轴节等零部件。定子则有气缸，定位 于缸体上的各种隔板以及扩压器、弯道、回流器、 蜗壳、密封、轴承等零部件。在转子与定子之间 需要密封气体之处还设有密封元件 离心式压缩机 定子部分 1、气缸：是压缩机的壳体，又 称为机壳。由壳体和进排气室组 成，内装有隔板、密封体、轴承 等零部件。对它的主要要求是： 有足够的强度以承受气体的压力 ，法兰结合面应严密，主要由铸 钢组成。 2、隔板：隔板是形成固定元件的气 体通道，根据隔板在压缩机所处的位 置，隔板可分为4种类型：进口隔板、 中间隔板、段间隔板、排气隔板。进 气隔板和气缸形成进气室，将气体导 流

7、到第一级叶轮入口，对于采用可调 和欲旋的压缩机，在进气隔板上还可 装上可调叶片，以改变气流的方向。 中间的隔板用处有2个，一是形成扩 压室，使气体流出后具有的动能减少， 转变成压强的增高：二是形成弯到流 向中心，流到下级叶轮入口。段间隔 板的作用是指在段间对排的2MCL、 2BCL型压缩机中分隔两段排气口。排 气隔板除了与末级叶轮前隔板形成末 级扩压式之外，还要形成排气室. 离心式压缩机 离心式压缩机 3、气封：密封段与段，级与级之间的 静密封。形状向梳子所以又称为梳 齿密封。 离心式压缩机 a)镶嵌曲折型密封 b)整体平滑 型密封 c)台阶型密封 4、轴承：离心压缩机上的轴承分 径向轴承和止

8、推轴承两种。 径向轴承的作用是承受转子重 量和其他附加径向力，保持转 子转动中心和气缸中心一致， 并且在一定转速下正常旋转。 离心式压缩机 图8 五油锲倾斜块式径向轴承 1瓦块 2.上轴承套3.螺栓4.圆柱销5.下轴承套 6定位螺钉 7.进油节流圈 离心式压缩机 止推轴承的作用是承受转 子的轴向力，限制转子的 轴向转动，保持转子在气 缸中的轴向位置。其可分 为米契尔轴承和金斯伯雷 轴承。 离心式压缩机 金斯伯雷止推轴承 1.底环2.上水准块 3.下水准块4.止推瓦块 离心式压缩机 转子部分 1、主轴 压缩机的关键部件，他是主要起到装配叶轮、平衡盘、推力盘的作用， 是转子部分的中心部位。 离心式

9、压缩机 2、叶轮 叶轮又称工作轮，是压缩机的最主要的部件。叶轮随主轴高速旋转，对气 体做功。气体在叶轮叶片的作用下，跟着叶轮作高速旋转，受旋转离心力的 作用以及叶轮里的 扩压流动，在流出叶轮时，气体的压强、速度和温度都得 到提高。 按结构型式叶轮分为开式、半开式、闭式三种，在大多数情况下，后二种 叶轮在压缩机中得到广泛的应用。 离心式压缩机 3、平衡盘 平衡盘又名卸荷盘，压缩机的平衡盘一般装载汽 缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压力，另 一侧受常与机器的吸气室相通，平衡盘的外圆上 一般都有迷宫密封装置使盘两侧维持压差。 4、推力盘 推力盘主要承受推力轴承的轴向力，它分为上 下两半，由光洁度很

10、高的不锈钢板材经线切割制 造而成。其两侧分别为推力轴承的正副止推块。 推力盘有的设置在压缩机的高压端有的设置在机 组的压缩机的两段之间 离心式压缩机 五 、 润滑与密封 1 :润滑系统 润滑油系统由油箱、主副油泵、过滤器、油冷器、油压调 节装置、油加热装置及安全装置组成。油泵将安装在基座 底部油箱中的油抽出，经油冷器，油滤器给驱动力机械 (电机,汽轮机)及压缩机的推力、径向轴承等提供润滑。油 泵有两台，可互为备用。设备停车后，油循环应保证工作 15分钟。发生意外，油泵不能正常启动时，高位油罐可提 供轴承的润滑冷却作用；油冷器和油滤器能在结垢和压差 过大时通过切换阀切换处理，而不影响机组运行。利

11、用油 流视镜，检查从止推和颈向轴承流出的油流是否正常。润 滑油路如图5： 离心式压缩机 离心式压缩机 2:密封系统 压缩机的密封系统主要采用油密封(机械密封)和干气密封. 油密封:利用密封油在动静部分极小的间隙处形成的油膜利用密封油在动静部分极小的间隙处形成的油膜 进行密封进行密封;采用油密封要有密封油高位罐:作用：一是维持 封油压力高于密封室内工艺气体压力；二是当两台油泵因 故障不能运行时，在短时间内向密封供油，保证密封性能。 干气密封：近年来发展的，无密封油系统，干气密封：近年来发展的，无密封油系统，干气密封与普 通机械密封的根本区别在于，干气密封的一个密封环端面 上加工有均匀分布的浅槽。

12、运转时气体切入槽内，形成流 体动压效应，将密封面分开，实现非接触密封。 离心式压缩机 油密封 1.浮环 2.L 型固定环 3.销钉 4.弹簧 5.轴套 6.荡油环 7.甩油环 8.轴 9.高压侧预密封梳齿 10.梳齿座 11.高压侧回油孔 12.空腔 13.进油孔 14.低压侧回油空腔 干气密封配干气密封配 中间迷宫的串联密封中间迷宫的串联密封 工艺气工艺气 大气侧大气侧 清洁隔离气清洁隔离气 惰性隔离气惰性隔离气 Inert Buffer Gas 泄漏到泄漏到 火炬火炬 六 离心式压缩机工况 稳定工况:当离心压缩机向管网中输送气体 时，如果气体流量和排出压力都相当稳定 （即波动甚小），这就是

13、表明压缩机和管 网的性能协调，处于稳定操作状态。这个 稳定工作点具有两个条件：一是压缩机的 排气量等于管网的进气量；二是压缩机提 供的排压等于管网需要的端压。 最大流量工况最大流量工况:当压缩机流量达到最大时的工况为 最大流量工况。造成这种工况有两种可能：一是 级中流道中某喉部处气流达到临界状态，这时气 体的容积流量已是最大值，任凭压缩机背压再降 低，流量也不可能再增加，这种情况称为“阻塞” 工况。另一种情况是流道内并未达到临界状态， 即尚未出现“阻塞”工况，但压缩机在偌大的流 量下，机内流动损失很大，所能提供的排气压力 很小，几乎接近零能头，仅够用来克服排气管的 流动阻力以维持这样大的流量，

14、这也是压缩机的 最大流量工况。 喘振工况喘振工况 离心压缩机最小流量时的工况为喘振工况。如果 因某种原因压缩机的流量下降，就会使压缩机的 出口压力下降，但是管路与系统的容积较大，而 且气体有可压缩性，故管网中的压力不能立即下 降，仍大于压缩机的排压，就会出现气体倒流入 机器内。压缩机由于补充了流量，又使出口压力 升高，直到出口压力高于管网压力后，就又排出 气体到系统中。这样造成气体在机内反复流动振 荡，造成流量和出口压力强烈波动，即所谓的喘 振现象。 出现喘振的原因是压缩机的流量过小，小 于压缩机的最小流量，管网的压力高于压 缩机所提供的排压，造成气体倒流，产生 大幅度的气流脉动。防喘振的原理

15、就是针 对着引起喘振的原因，在喘振将要发生时， 立即设法把压缩机的流量加大。 七七 离心压缩机的工况的调节离心压缩机的工况的调节 压缩机调节的实质就是改变压缩机的工况点实质 上就是调节流量，所用的方法从原理上讲就是设 法改变压缩机的性能曲线或者改变管网性能曲线 两种。具体地说有以下几种调节方式： 出口节流调节，即在压缩机出口安装调节阀，通 过调节调节阀的开度，来改变管路性能曲线，改 变压缩机的工作点，进行流量调节。出口节流的 调节方法是人为的增加出口阻力来调节流量，是 不经济的方法，尤其当压缩机性能曲线较陡而且 调节的流量（或者压力）又较大时，这种调节方 法的缺点更为突出，目前除了风机及小型鼓

16、风机 使用外，压缩机很少采用这种调节方法。 进口节流调节，既在压缩机进口管上安装调节阀，通过 入口调节阀来调节进气压力。进气压力的降低直接影响 到压缩机排气压力，使压缩机性能曲线下移，所以进口 调节的结果实际上是改变了压缩机的性能曲线，达到调 节流量的目的。和节流法相比，进口节流调节的经济性 较好，据有关资料介绍，对某压缩机进行测试表明：在 流量变化为6080 %的范围内，进口节流比出口节流 节省功率约为45%。所以这是一种比较简单而常用的 调节方法。但也还是存在一定的节流损失以及工况改变 后对压缩机本身效率有些影响。进口节流法还有个优点 就是：关小进口阀，会使压缩机性能曲线向小流量区移 动，因而可使压缩机在更小的流量工况下工作，易造成 喘振。 改变转速调节。当压缩机转速改变时，其性能 曲线也有相应的改变，所以可用这个方法来改 变工况点，以满足生产上的调节要求。离心压 缩机的能量头近似正比于n2，所以用转速调节 方法可以得到相当大的调节范围。变转速调节 并不引起其